Анизотропный термопреобразователь

 

Ъ, О П И С.А"-- Н " (1)703767

Союз Советских

Социалистических республик

ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ

Ф лв ",ъ

:- Ъ . (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 03.05.78 (21) 26105 (5! )М. Кл.

G 01 R 19/24 с присоединением заявки .%

{23) ПрнорнтетГееудеретеевва квинтет

Встр ав делам изабретений н етерытвЯ

Опубликовано. 15.12.79- Бюлле (53) УЛК 6 21.3 17..7.082 6 (088.8) Дата опубликования описания (72) Авторы изобретения

С.А.Андрусяк и В.И.Боднарук

Специальное конструкторское бюро микроэлектроники

° в приборостроении (71} Заявитель (54) АНИЗОТРОПНЫЙ ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано дпя термоэлектрического компарирован тя действующих значений величин переменного тока (напряжения, силы тока, мощности) с эквивалентными им

5 величинами постоянного тока в широком диапазоне частот, в том числе и инфразвуковых.

Известны одноэлемеитные вакуумные термопреобразователи, содержащие в стеклянном баллоне линейный электрический нагреватель, имеющий тепловой контакт с термопарой из сплавов хромелькопель (11 °

Недостатком термопреобразователя такого типа является значительная погрешность преобразования переменного тока, напряжения или мощности в диапазоне инфразвуковых частот иэ-за малой посто- и янной времени.

Наиболее близким техническим решени- . ем к данному изобретению является анизотропный термопреобразователь, содержащий линейный электрический нагреватель, помещенный между двумя большими гранями индентичных термоэлементов, изготовленных в виде прямоугольных брусков иэ полупроводникового анизотропного материала. Между нагревателем и термоэлементами имеются электроизоляционные теплопроводящие прокладки равного сечения и толщины. Внешние по отношению к нагревателю поверхности термоэлементов через изоляционные прокладки имеют тепловой контакт с корпусом — термостабилизатором, осямй термоэлементы соединены последовательно по термо-Э Д С Кристаллографические оси термоэлементов составляют угол 9- 45 с их длинными о сторонами С21.

Недостатком известного устройства является также значительная погрешность преобразования сигналов переменного тока в широком диапазоне частот, в том числе в области инфразвуковых частот. Таким образом, известные устройства могут использоваться только и узком диапа3 703767, 4 зоне частот, например звуковых или Я» . S и, обеспечивающих тепловой

Тльтразвуковых. " контакт между нагревателем 2 и термоЦелью настоящего изобретения являеч элементами 6 и 7, к соответствующим ся повышение точности преобразования — толшинам И», Ьц постоянны, т.е. эйектрических сигналов в mrrpoKoMltHarlaeo- 5 S» /Il.» = ° = Яп/Ьл = социо, не частот (в том числе и инфразвуковых). гаким образом обеспечивается одиП

l оставленная цель достигается тем, - паковое тепловое сопротивление клиновидчто в анизотропном термопреобразователе, . ных изоляторов по всей их длине и равное содержащем корпус - термостабилизатор расотОяние наг >евателя к термоэлементам и линейный электрический нагреватель, »О в оль еплового контакта

Ф помещенный между двумя электроизоляци- - - термопреобраэователь работает следуюонйыми токопроводящими прокладками ю .. Шим обpaeo M

" которые имеют тепловой контакт с бол При пропускании переменного тока З шйми гранями двух одинаковых последо- . по нагревателю 2 в нем выделяется тепвательно соединенных термоэлементов, . grQ Джоуля, которое разогревает электро15 йзгбтовленных из" аниэотропного монокрис-. изоляционные прокладки 3 между нагреваталла в виде прямоугольных пластин» телем 2 и термоэлементами 6 и 7, что длинные сторойы которых ориентированы BblsbIBàeò" ïîÿâëåíèå перепада" температупод углом 45 к их кристаллографичес» ры е на гранях термоэлементов 6 и 7, ким осям, электрические изоляторы на- имеющих тепловой контакт с прокладками гревателя выполнены в вийе идентичных 3 -H корпусом 1. В связи с этим на вывоклиньев, в которых отношение единичных дах термоэлементов 6 и 7 появляется плошадей боковых"граней, обеспечиваю- TepM0 л C. Поскольку Q L = a-+h». термо .Д, . оскольку ь— щих тепловой контакт между нагРевателем 1-де д, толщина термоэлементов 6 и, 7:

25. и термоэлементами, к соответствующим я толщина клиновидных изоляционных

-- — "им" толЫийам постоянно, при этом клинь ..- прокладок 3, а также в связи с тем, что ориентированы вдоль нагревателя вершина, g. = g "по""длине те моэлементов то ми"H оСнованйями в "противойоложнь е ст - выходная термо- Э д. C на выводах термо" роны один по отношеййю к дрУгоМУ":, элементов 6 и 7 имеет спектр постоянных

На чертеже изображен термопреобраэо- в "емени Q от минимальной Г = И. до времени о от минимально — до ватель,"общий"вид ".:;,"" . - - . .: ... Максимальной Г =.4-й ° устройство содержит корпус - термо-. " . В связи с этим термопреобразователь стабилизатор 1 с ребрами для лучшего . Может работать в широком EIHaria He час-- Рассеивания теп

35, линейный электрический нагреватель 2. "" на- Пути тЕплового йод ока, вызванного имеющий ierlrroвой кРнтакт с электроиэоля-, :-rparIHemev температуры,-в любом сечении цио»Ййыми прокладками 3, изготовленными »рмоэле»мен » ов и клиновидных прокладок

4»} . JIIO

: прймоуЫльных пластин и из окиси берил-: - - мо Э Д (: на любом единичном участке

Электрой»оляцйонные:прокладки 3 имеют *н,-»,ова тепловой контакт с. большими гражми .. Т хим обрайом, термопреобразователь двух одйнаковых" анизотропнь1х"термоэле- имеет одиндковую точность преобразования ментов "6 и 7, изготовленных в виде пря в ш оком диапазоне частот

45 в широком диапазоне моугольных пластин из" аниэотропного монокристалла, например (.< о <, длиййые ст»ронй которых ориентированы" под углом Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 45 к криСталлографическим осям моно»кристалла. :::- : "" . Анизотропный термопреобраэователь, 50

Ко»рйус 1 через берипдиевые пластины содержащий корпус — термостабилиэатор

4 имеет" тепловой контакт с вторыми боль- и линейнйй .электрический нагреватель, шими грайями термоэлемейтов 6 и 7, помещенйый междудвумяэпектроизопяционсо»ответствующие торцы ко йрых соедине- ными* тейлоп юводяящими прокладками, ко" rIbI последовательно по термо-Э Д.С торые имеют тепловой .контакт с большими

Клййов»йдные прокладки 3 выполнены та- гранями" двух одинаковых последовательно кйм образом, что отношеНие .едийи Ййх" соепиненнЫх термоэлементов, изготовленплощадей (т.е. площадей, приходящихся Hà ных из анизотропйого монокристалла в виединицу длины) боковых граней, например де прямоугольных пластин, длинные сторо5 703767 б ны которых ориентированы под углом 45" рованы вдоль нагревателя вершинами и к их кристаллографическим осям, î r л и- основаниями в противоположные стороны ч а ю ш и и с я тем, что, с целью по- один по отношению к другому. вышения точности преобразования электри- Источники информации, ческих сигналов в широком диапазоне час- 5 принятые во внимание при экспертизе тот, электрические изоляторы нагревате- 1. Червякова В. И. Термоэлектрическ « ля выполнены в виде идентичных клиньев, приборы. Госэнергоиздат, М-Л., 1963, в которых отношение единичных плошадей с.20-40. боковых граней; обеспечивающих тепловой 2. Королюк С. Л., Пилот И. М. и др. контакт между нагревателем и термоэле-- Анизотропные термоэлементы. Физика ментами„к соответствующим им толщи-:" " и техника полуйроводников, 1973, т.7, нам постоянно, при этом клинья ориенти-, N 4, с.730, рис. 2,а.

Составитель Ф. цареградский

Редактор Т.Янова Техред Н. Бабурка КорректорH. Задерновская

Заказ 7809/39 Тираж 1073 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная,4